[發(fā)明專(zhuān)利]苯的烷基化反應(yīng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201180050138.7
• 申請(qǐng)日: 2011-10-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103201238A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-07-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葉明華;闊科·T·潘;馬里奧·J·馬拉斯基諾;加里·G·波德巴拉克
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 催化蒸餾技術(shù)公司
• 主分類(lèi)號(hào): C07C2/86
• 分類(lèi)號(hào): C07C2/86;C07C15/067;C07C7/04;B01J8/02
• 代理公司: 中科專(zhuān)利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 王旭

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明主要涉及烷基苯的制備方法，其中包括乙基苯和枯烯。

背景技術(shù)

目前乙基苯和枯烯是通過(guò)苯分別與烯烴，也就是乙烯或丙烯在酸催化作用下反應(yīng)制備。最近，苯烷基化過(guò)程采用相應(yīng)的醇類(lèi)作為烷基化試劑。枯烯，也叫異丙基苯，可用作制備苯酚、丙酮以及甲基苯乙烯。乙基苯可用作制備苯乙烯。烷基取代的芳烴還可用作高辛烷值的運(yùn)輸燃料。已經(jīng)有多種烷基芳烴制備的方法被報(bào)道。

現(xiàn)有制備乙基苯和枯烯的方法在獲得想要的單烷基化產(chǎn)物的同時(shí)也免不了會(huì)產(chǎn)生多烷基化產(chǎn)物。因此通常會(huì)把多烷基化產(chǎn)物與苯進(jìn)行烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)以產(chǎn)生更多的單烷基苯，烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)一般是把多烷基化產(chǎn)物回流到烷基化反應(yīng)器中或?qū)⒍嗤榛a(chǎn)物輸送到另外的烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)器中去進(jìn)行。但是，這些程序需要額外的分離處理裝置或者獨(dú)立的烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)器，這會(huì)顯著增加程序的復(fù)雜性，部件的數(shù)量，操作的步驟以及成本。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過(guò)整合蒸餾、催化烷基化反應(yīng)和催化烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)體系，可以改進(jìn)苯和醇的烷基化反應(yīng)過(guò)程。例如，催化蒸餾反應(yīng)器系統(tǒng)可以用于乙醇和苯合成苯乙烯的反應(yīng)。苯可以與回流液體混合并被帶到蒸餾塔頂。新鮮的乙醇、未反應(yīng)的乙醇、副產(chǎn)物乙醚(也是一種烷基化試劑)以及可能產(chǎn)生的部分回收的苯和多烷基化苯可以被輸送到位于塔上部的烷基化催化劑以及塔下部的烷基轉(zhuǎn)移催化劑之間。這樣，蒸餾、烷基化和烷基轉(zhuǎn)移化這三個(gè)反應(yīng)系統(tǒng)就可以統(tǒng)一到一個(gè)反應(yīng)塔中，以此減少至少一個(gè)在制備乙基苯常規(guī)過(guò)程中使用的主要反應(yīng)器。枯烯和其他烷基苯也可以采用類(lèi)似方式使用相應(yīng)醇類(lèi)制備。

一方面，本發(fā)明涉及有關(guān)烷基苯的制備方法，該方法包括：將C₁-C₆醇和苯輸送到催化蒸餾反應(yīng)系統(tǒng)中，該系統(tǒng)包括一個(gè)含有烷基化催化劑的高反應(yīng)區(qū)以及一個(gè)含有烷基轉(zhuǎn)移催化劑(其與烷基化催化劑相同或不同)的低反應(yīng)區(qū)，在這個(gè)催化蒸餾反應(yīng)器系統(tǒng)中同時(shí)發(fā)生以下反應(yīng)：一部分醇和苯在高反應(yīng)區(qū)中反應(yīng)形成反應(yīng)混合物，其中含有水、烷基苯、烷基醚、未反應(yīng)的醇、未反應(yīng)的苯以及多烷基化物包括二烷基苯；一部分多烷基化物和苯在低反應(yīng)區(qū)反應(yīng)形成更多的烷基苯；然后將反應(yīng)混合物分餾；回收催化蒸餾反應(yīng)器系統(tǒng)中的塔頂餾分，包含苯、未反應(yīng)的醇、水和烷基醚，回收催化蒸餾反應(yīng)器系統(tǒng)中的底餾分，包含苯、烷基苯和多烷基化物。

另一方面，本發(fā)明涉及有關(guān)乙基苯的制備方法，該方法包括：將乙醇和苯輸送到催化蒸餾系統(tǒng)中，該系統(tǒng)包括一個(gè)含有烷基化催化劑的高反應(yīng)區(qū)以及一個(gè)含有烷基轉(zhuǎn)移催化劑(其與烷基化催化劑相同或不同)的低反應(yīng)區(qū)，在這個(gè)催化蒸餾反應(yīng)器系統(tǒng)中同時(shí)發(fā)生以下反應(yīng)：一部分乙醇和苯在高反應(yīng)區(qū)中反應(yīng)形成反應(yīng)混合物，其中含有水、乙基苯、乙醚、未反應(yīng)的乙醇、未反應(yīng)的苯以及多烷基化物包括二乙基苯；一部分多烷基化物和苯在低反應(yīng)區(qū)反應(yīng)形成更多的乙基苯；然后將反應(yīng)混合物分餾；回收催化蒸餾反應(yīng)器系統(tǒng)中的塔頂餾分，包含苯、乙醇、水和乙醚，回收催化蒸餾反應(yīng)器系統(tǒng)中的底餾分，包含苯、乙基苯和多烷基化物；將塔頂餾分濃縮和相分離形成含有苯的第一液體餾分以及含有水、乙醇和乙醚的第二液體餾分；將催化蒸餾反應(yīng)器系統(tǒng)中的塔底餾分在第一蒸餾塔中分離，回收含有苯的塔頂餾分以及含有乙基苯和多烷基化物的塔底餾分；將至少一部分第一液體餾分輸送到催化蒸餾反應(yīng)器系統(tǒng)中回流；將第二液體餾分在第二蒸餾塔中分離，回收含有乙醇和乙醚的塔頂餾分以及含有水的塔底餾分；將乙醇和至少一部分來(lái)自第二蒸餾塔的塔頂餾分輸送到催化蒸餾反應(yīng)器系統(tǒng)的高反應(yīng)區(qū)與低反應(yīng)區(qū)中間。